Migliaia di “sfere sussurranti” per aumentare del 20% l’assorbimento fotovoltaico
(Rinnovabili.it) – Un team di ricercatori dell’Istituto nazionale degli standard e della tecnologia (NIST), negli Stati Uniti ha messo a punto una nuova soluzione tecnologica per incrementare l’assorbimento della luce da parte del fotovoltaico: un rivestimento ottico in grado, non solo di migliorare la resa delle celle solar,i ma anche di essere adottato fin da ora nell’attuale linea produttiva.
I ricercatori hanno lavorato su delle particolari trappole, versione ottica delle celebri “gallerie sussurranti”. Per capire di cosa si tratta non bisogna necessariamente essere degli scienziati. Chiunque abbia avuto l’occasione di vistare, la Grand Central Station di New York, la Cattedrale di St. Paul a Londra o la cupola della Basilica di San Pietro, avrà anche potuto sperimentare il fenomeno della “whispering gallery”. Si tratta di ambienti progettati con l’intento di far “riflettere” i bisbigli: stanze circolari o ellittiche sotto una cupola o una volta, che permettono a due persone, poste rispettivamente ai due fuochi, di parlarsi come se fossero l’una accanto all’altra. Le onde sonore sono guidate dall’effetto della curvatura del muro ed è come se rimbalzassero da un preciso punto all’altro.
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Cosa c’entra tutto questo con l’energia solare? Ormai da tempo i fisici hanno scoperto che lo stesso effetto può essere osservato per le onde elettromagnetiche (quindi anche per la luce) creando risonatori ottici. Negli ultimi anni questi risonatori sono approdati finalmente sulle celle solari con l’intento di migliorare l’assorbimento dei raggi luminosi da parte del fotovoltaico. È in questo filone di ricerca che si inserisce il lavoro dell’NIST. Il team è il primo ad aver dimostrato l’efficienza di rivestimenti per celle fatti attraverso queste strutture ottiche.
I ricercatori hanno creato uno strato, modellato su scala nanometrica, di migliaia di sfere di vetro, larghe un centesimo rispetto al capello umano. Quando i raggi del sole colpiscono il rivestimento, le onde luminose viaggiano lungo le pareti delle bolle, in maniera simile al modo in cui le onde sonore viaggiano intorno a un muro curvo. Le celle solari così modificate riescono, in media, ad assorbire il 20 percento di luce visibile in più e i test hanno anche rivelato che sono anche in grado di produrre circa il 20 percento di corrente in più. Inoltre il metodo di produzione messo a punto, spiegano i ricercatori, è “poco costoso e compatibile con la produzione di massa”.